湖北南漳巡检铜矿地质特征及找矿标志

王书春

（中国建筑材料工业地质勘查中心湖北总队，湖北 武汉 430030）

1 区域地质背景

矿区大地构造单元位于扬子准地台北部上扬子台坪内的鄂中折断区-远安台折束内向南东倾伏的两峪—金厢坪复背斜中段，北依秦岭造山带，东西两侧分别以南漳—荆门和后坪—马良断裂为界，与汉江断阶和黄陵断穹毗连[1]。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区地层属上扬子地层区，区内主要出露新生代第四系、中生代白垩系和三叠纪地层。由老至新如下：

（1）三叠纪下统嘉陵江组(T1j)：岩性主要为浅灰—灰—深灰色、厚至巨厚层微晶白云质灰岩，角砾状白云岩，偶夹薄层泥质白云岩，岩溶较发育，与上覆中世巴东组下段为整合或平行不整合接触。

（2）三叠纪中统巴东组(T2b)：为矿区的主要赋矿层位，铜矿主要赋存于巴东组下段、中段，该组在区内以褶皱形式广泛分布，沉积特征为浅海化学沉积-滨海陆源碎屑沉积-浅海化学沉积建造，其岩性自下而上分为三段：①巴东组下段(T2b1)：下部岩性主要为网脉状白云岩、紫红色厚层状泥质粉砂岩及米黄、浅灰色泥质白云岩，上部岩性为紫红色厚层泥质粉砂岩，夹灰绿色砂岩，含铜砂岩。该段为矿区含矿层位之一，称其为下矿层，地表常见孔雀石、辉铜矿、蓝铜矿等含铜矿物。铜矿体在该层中呈透镜状、细脉状、似层状产出，网脉状白云岩为该层标志之一，其特征为：白云岩中分布较多石膏网脉、泥砂质网脉、泥质网脉、方解石网脉，以石膏网脉居多。网脉在岩石中分布不均匀，在网脉发育地段，其脉呈细脉状，在不发育地段则呈稀疏单脉产出，脉宽一般小于1cm，长一般小于1m，其延伸呈不规则线状或网状。②巴东组中段(T2b2)：下部岩性主要为浅灰色、灰色中厚层微晶泥质灰岩夹薄层泥质灰岩，含铜泥质灰岩，局部夹紫红色泥质粉砂岩；部分地段相变为含铜钙质粉砂岩及含铜内碎屑灰岩，铜常富集成矿体，为矿区内铜矿主要赋矿层位，称其为上含矿层；中部为浅灰色薄至中层泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥灰岩夹少量厚层泥质灰岩；上部为浅灰色、灰黄色、灰色厚层微晶泥质灰岩、泥灰岩为主，夹少量薄层泥质灰岩和泥质粉砂岩。③巴东组上段(T2b3)：岩性主要为紫红色厚层泥质粉砂岩、钙质粉砂岩夹少量粉砂质泥岩，顶部常发育有泥灰岩，与上三叠纪上统九里岗组整合接触。

（3）三叠纪上统九里岗组(T3j)：岩性为浅灰绿至灰绿色及灰色中厚层细砂岩、含菱铁矿结核粉砂岩、泥质粉砂岩夹炭质页岩、煤线乃至煤矿层，为一套滨海沼泽向陆相过渡的碎屑沉积建造。

（4）白垩纪上统罗镜滩组(K2l)：岩性为砾岩、砂砾岩，砾石大小混杂，砾石成分以灰岩、白云岩、燧石岩、石英岩为主，含量一般40-80%，胶结紧密，质地坚硬，在矿区地貌上形成山峰，呈角度不整合超覆于巴东组下段之上。

（5）新生代第四纪(Q4)：主要分布于沟谷、盆地中，为冲洪积形成的砂、砂砾、砾石等。山坡则为残坡积，为含岩块亚粘土、粘土等，均为松散物。

2.2 构造

矿区内地质构造以平缓的波状复式褶皱为主，断裂构造不发育，多为张性平移性质。褶皱主要为北西向，由北向南依次为龙坪—肖堰复式向斜、两峪—金厢坪复式背斜、漳河向斜，均为宽缓的开放样式，两翼基本对称；区内断裂构造大致可分为三组：北北西向、北西向、北东向，均以脆性正断层出现，区内未见岩浆岩出露。

3 矿床地质特征

3.1 矿床特征

矿区内铜矿(化)体赋存于三叠系中统巴东组下段中上部和中段下部，前者称其为下含矿层，编号Ⅰ，后者称其为上含矿层，编号Ⅱ；矿区工出露7个矿体，其中下矿层2个，上矿层5个，各矿体特征见下：

Ⅰ1矿体位于矿区内王家湾断裂北东盘。矿体长560m，呈似层状产出。走向北东—南西，倾向北西，倾角49°～54°，厚度0.68m，平均品位1.40%，伴生Ag，平均品位5.74g/t，矿石类型地表以薄膜状孔雀石为主，部分为辉铜矿呈浸染状厚充填的细脉状。深部钻孔以辉铜矿为主，孔雀石次之。矿体总体类型为以辉铜矿为主的矿体。

Ⅰ2矿体位于金厢坪背斜西段南翼西侧，倾向南西，倾角35°～36°，为一低品位矿体，矿体长约108m，厚约1m,Cu品位0.35%，Ag品位7.5g/t。矿石类型为黄铜矿、辉铜矿为主之细脉状及孔雀石为次的薄膜状矿石。

Ⅱ1矿体位于夏家屋场向斜北翼，呈单斜产出，倾向南西，倾角∠5°～48°，因产状平缓，位于较陡山巅，故露头亦呈环形分布。720m长的含矿层均为矿体，厚度及品位沿走、倾向均无规律性变化，仅地下产状微有起伏，厚0.86m，Cu平均品位0.95%，Ag品位平均11.4g/t。Cu和Ag含量呈正相关关系，母岩为上含矿层泥质灰岩、内碎屑灰岩。矿石类型为以浸染状、细脉状辉铜矿为主，薄膜状孔雀石为次的矿石。

Ⅱ2号矿体位于普查区中部夏家屋场向斜轴部，该矿体位于山脊，加上地形切割影响，故矿体在平面上呈封闭的近似椭环形出露，椭环形矿体露头长径方向北西西—南东东，长810m；短径北北东向，最宽400m，露头周长约2200m。矿体大致向心倾斜，倾角为13°～33°，平均20°，为一宽缓的构造盆产状。地下（盆底）矿体连续。矿体平均厚0.88m，Cu平均品位0.71%。伴生Ag平均品位8.8g/t。矿石类型为以硫化铜为主，氧化铜为次之裂隙充填和浸染型，偶见细脉型。

Ⅱ3号矿体位于金厢坪背斜中西段南翼，倾向南西，倾角35°～45°，母岩为上含矿层泥质灰岩。矿体长约450m，厚0.78m，Cu平均品位0.98%，Ag平均9.10g/t，矿体西端为第四系掩盖，矿体地表中间厚，两端薄。矿石类型为以辉铜矿脉状为主，以孔雀石薄膜状为次的矿石。

Ⅱ4号矿体位于金厢坪背斜中西段南翼，倾向南西，倾角13°～41°矿体长680m，厚度0.57m～1.31m，平均0.91m，Cu平均品位1.04%；Ag平均品位9.88g/t，矿石类型为以辉铜矿脉状为主，以孔雀石薄膜状为次的矿石。

Ⅱ5号矿体位于刘家院子向斜东段北翼。矿体呈层状产出，平面上呈长条形展布，长1560m，矿体厚度1.57m，矿体走向近东西，倾向南，倾角15°～45°，平均26°54′。Cu平均品位1.02%；Ag平均品位11.4g/t。矿石矿物主要为辉铜矿、黄铜矿、铜蓝。次为蓝铜矿、斑铜矿、孔雀石。矿石类型以浸染状、细脉状硫化矿为主、薄膜状氧化矿为次。

3.2 矿石特征

（1）矿石物质组成：区内铜矿石的矿物成份主要有氧化物及硫化物，氧化物为孔雀石、蓝铜矿，硫化物为辉铜矿、黄铜矿、斑铜矿、铜蓝等。铜的氧化物主要分布于地表，而硫化矿则多见于地下。脉石矿物为：方解石、白云石、铁白云石、粘土矿物、石英，长石及微量白云母、绢云母等。副矿物有褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿、锆石、磷灰石、石膏等。

（2）矿石化学成分：下含矿层含Cu砂岩矿石的化学成份为SiO2、CaO、Al2O3、CuS、CuO及少量的FeS、Fe2O3等。上含矿层含Cu泥质灰岩的化学成份主要为CaO、Al2O2、CuS、CuO，次为SiO2、Fe2O3、FeS、MgO等。

（3）矿石结构构造：矿石主要为隐晶—微粒结构、粉砂状结构、碎屑结构、豆状结构、鲕状结构、针状结构等。常见构造有中厚层状构造、块状构造、斑点状构造、条带状构造、缝合线构造。

（4）矿石类型：本区矿石工业类型为层状铜矿床类型。根据其含矿母岩的不同，上含矿层中矿体属含铜碳酸盐型铜矿亚类；下含矿层中矿体属含铜砂岩亚类。矿石自然类型主要有三种：氧化矿石（主要分在地表至下10m左右）、混合矿石（分布于地下10m～20m左右范围）、硫化矿石（分布于矿体20m及以下）。

4 矿床成因

矿床类型为机械沉积型铜矿，成矿作用分为二个阶段，第一阶段为沉积成矿作用，成矿物质与中三叠世巴东组一并沉积形成较贫铜矿；第二成矿阶段为热液成矿作用阶段，成岩后含Cu低温热液沿孔隙度较大的砂泥质砂岩、灰岩层面、构造裂隙运移、沉淀富集成矿[2]。

5 找矿标志

该矿床形成受陆相湖盆中氧化环境突变为还原环境的古地理环境制约[3]，其找矿标志如下：

（1）地层标志：含矿层位为中生代三叠纪巴东组下段(T2b1)和巴东组中段(T2b2)，以后者为主，严格受地层控制。

（2）岩性标志：矿层均位于上述层位的紫红色泥质粉砂岩所夹的灰、浅灰、灰绿色泥岩、泥质灰岩和砂岩中。与上覆下伏的紫红色泥质粉砂岩形成明显的颜色反差，极易区分。

（3）矿物标志：矿体或矿化体一般在地表露头上可见鲜绿色孔雀石或蓝铜矿沿层、页理面或节理裂隙分布。